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文档简介
第五节焦耳定律第二章恒定电流第一页,编辑于星期六:八点十五分。一、电功和电功率如图一段电路两端的电压为U,通过的电流为I,在时间t内通过这段电路任一横截的电荷量.则电场力做功即:
第二页,编辑于星期六:八点十五分。1.电功:在一段电路中电场力所做的功,也就是通常所说的电流所做的功,简称为电功.电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I和通电时间t三者的乘积.在国际单位制中电功的单位是焦(J),常用单位有千瓦时(kW·h).
1kW·h=3.6×106J第三页,编辑于星期六:八点十五分。2.电功率:单位时间内电流所做的功(1)一段电路上的电功率P等于这段电路两端的电压U和电路中电流I的乘积.(2)电功率表示电流做功的快慢.(3)单位:在国际单位制中是瓦(W),常用单位还有毫瓦(mW),千瓦(kW).1kW=103W=106mW=10-3MW第四页,编辑于星期六:八点十五分。3.额定功率和实际功率:用电器铭牌上所标称的功率是额定功率,用电器在实际电压下工作的功率是实际功率.用电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额定功率.几种常见家用电器的额定功率
用电器29寸彩电电熨斗电冰箱微波炉台灯额定电压(V)220220220220220额定功率(W)~150300~800100~150800~120040~60第五页,编辑于星期六:八点十五分。二、电功率和热功率1.电流做功的过程,是电能转化为其他形式能量的过程.电动机把电能转化为机械能;电解槽把电能转化为化学能;电热器把电能转化为热能.
在真空中,电场力对电荷做正功时,减少的电势能转化为电荷的动能;在金属导体中,在电场力作用下做加速运动的自由电子频繁地与离子碰撞,把定向移动的动能传给离子,使离子热运动加剧,将电能完全转化为内能.第六页,编辑于星期六:八点十五分。2.焦耳定律:电流通过导体时产生的热量Q等于电流I的二次方、导体的电阻R和通电时间t三者的乘积.焦耳定律适用于纯电阻电路,也适用于非纯电阻电路.
纯电阻电路:只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路,白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件.
非纯电阻电路:电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路.
第七页,编辑于星期六:八点十五分。3.热功率:单位时间内导体的发热功率叫做热功率.热功率等于通电导体中电流I的二次方与导体电阻R的乘积.
第八页,编辑于星期六:八点十五分。纯电阻电路:电能→内能
QI2Rt
WUIt=I=U/RM非纯电阻电路:电能→内能+其它形式的能WW内
+QQUIt
I2RtI<U/R说明:欧姆定律不适用于非纯电阻电路!>指某段电路在某段时间内消耗的全部电能!
指转化为内能的那部分电能!第九页,编辑于星期六:八点十五分。纯电阻电路:非纯电阻电路:电能→内能电能→内能+其它形式的能
QI2Rt
WUIt=I=U/R电功=电热:W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R电功率=热功率:P=P热=UI=I2R=U2/RMWW
内+QQUIt>I2RtI<U/R电功:W=UIt电热:Q=I2Rt电功率:P=UI热功率:P热=I2R第十页,编辑于星期六:八点十五分。3.电功率与热功率
(1)区别:电功率是指某段电路的全部电功率,或这段电路上消耗的全部电功率,决定于这段电路两端电压和通过的电流强度的乘积;热功率是指在这段电路上因发热而消耗的功率.决定于通过这段电路电流强度的平方和这段电路电阻的乘积.
(2)联系:对纯电阻电路,电功率等于热功率;对非纯电阻电路,电功率等于热功率与转化为除热能外其他形式的功率之和.第十一页,编辑于星期六:八点十五分。I额=P额/U额=1000/220A≈4.5A例1:规格为“220V,1000W”的电炉,求:
1.电炉正常工作时,通过电阻丝的电流2.电炉的电阻
2.电炉的电阻:
R=U额2/P额
=2202/1000Ω解:1.由P=UI知,电炉正常工作时:=48.4Ω第十二页,编辑于星期六:八点十五分。
例2:对计算任何用电器的电功率都适用的公式是(
)
第十三页,编辑于星期六:八点十五分。解析:电功率计算的普通公式为用电器有的是纯电阻用电器(例电炉、电烙铁等)有的是非纯电阻用电器(例电动机、电解槽等).只有是在纯电阻
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